§ 4.3.1. Объемная откачка
В процессе объемной откачки выполняются следующие основные операции: 1) всасывание газа за счет расширения рабочей камеры насоса; 2) уменьшение объема рабочей камеры и сжатие находящегося в ней газа; 3) удаление сжатого газа из рабочей камеры в атмосферу или насос предварительного разрежения
Диаграмма работы насосов объемного действия — зависимость объема VK и давления рк в камере насоса от времени показана на рис. 4.6. В течение времени t1\ осуществляется всасывание газа (область /), в промежутке от t1 до t3— сжатие газа (область //), от t3 до t4 — выхлоп (область ///), затем цикл повторяется вновь. Кривые / и 3 представляют собой соответственно зависимости объема и давления в рабочей камере от времени. Кривая 2 соответствует изменению давления в режиме работы с напуском балластного газа в момент времени t%.Балластный газ напускается при откачке паров воды или органических растворителей, давление насыщенных паров которых рт при рабочей температуре в насосе находится в промежутке от предельного давления рир до максимального выпускного давления. Напуск балластного газа снижает степень сжатия и предотвращает конденсацию откачиваемых паров в объеме насоса.
Геометрическая быстрота объемной откачки равна произведению объема рабочей камеры насоса на частоту циклов откачки п: Sr= VKn.
Сопротивление входного патрубка уменьшает быстроту откачки. Согласно основному уравнению вакуумной техники (4.7), максимальная быстрота действия насоса
где U — проводимость входного патрубка насоса.
Реальная быстрота откачки окажется еще меньше из-за обратного потока газа в насосе. Обратный ноток появляется вследствие перетечек газа и наличия вредного пространства в насосе, а в высоком вакууме — из-за диффузии паров рабочей жидкости из насоса в откачиваемый объект.
Производительность откачки при молекулярном режиме течения газа равна разности прямого и обратного потоков:
где Q = Sup; Qn=Smax/P.
При р=Рпр производительность откачки Q=0, что позволяет в этом случае, согласно (4.11), записать. Подставляя это выражение в (4.11), получим для любого р
С учетом (4.10) это выражение можно записать в следующем виде:
где
— коэффициент подачи.
Реальная быстрота действия оказывается в Кл. раз меньше, чем геометрическая быстрота откачки. Для увеличения быстроты откачки необходимо увеличивать объем рабочей камеры Vк и проводимость входного патрубка U. Частота циклов n имеет оптимальное значение, при превышении которого возможен перегрев насоса или незаполнение рабочей камеры откачиваемым газом. Современные насосы работают при л=1400 об/мин.
© 2008 - 2024 «Тула-Терм»
